Fizika I (mechanika ir molekulinė fizika)

Dalyko anotacija lietuvių kalba

Kursas skirtas supažindinti gamtos mokslų studijų programų studentus su mechanikos ir šilumos fizikos dėsniais. Mechanikos dalyje studentai išmoksta analizuoti kūnus veikiančias jėgas ir kūnų judėjimo fizikines charakteristikas. Taip pat susipažįsta su pagrindinėmis svyravimų ir banginio judėjimo ypatybėmis bei skysčių mechanika. Antroje kurso dalyje studentai susipažįsta su reiškiniais, kuriuos sukelia šiluminiai procesai. Dujinės, skysčio ir kietųjų kūnų fazių virsmai ir reiškiniai skirtingose fazėse aiškinami tiek mikroskopiniu molekuliniu, tiek ir makroskopiniu – termodinaminiu požiūriu.

Dalyko anotacija užsienio kalba

The course is designed to the laws of mechanics and thermal physics. The first part of the course, students learn to analyze the forces acting on bodies and the physical characteristics of body movement. Also gets acquainted with the main features of oscillations and wave motion and the mechanics of fluids. In the second part of the course, students get acquainted with the phenomena caused by thermal processes. The phase transformations of the gases, liquids and solids phases and processes in different phases are explained both from a microscopic molecular and a macroscopic-thermodynamic point of view.

Būtinas pasirengimas dalyko studijoms

Aukštoji matematika

Dalyko studijų rezultatai

1. Taikyti kūnų judėjimą ir jo priežastis apibūdinančius dėsnius nagrinėjant kūnų sąveikos jėgas ir įvairius judėjimo tipus.
2. Analizuoti šiluminius reiškinius gamtoje ir technikoje ir susieti juos su stebimomis kūnų savybėmis makroskopiniu ir mikroskopiniu požiūriu
3. Taikyti termodinamikos dėsnius energijos, darbo ir šilumos virsmų, vykstančių technologinių procesų metu bei aplinkoje, kokybiniam ir kiekybiniam aiškinimui.
4. Taikyti molekulinės fizikos ir termodinamikos dėsnius procesų nepusiausvirose sistemose analizei.
5. Apibūdinti fizines dujų, skysčių ir kietųjų kūnų savybes taikant ir statistinį ir termodinaminį tyrimo metodus.
6. Gebėti naudoti bendrosios paskirties fizikinius prietaisus matavimams atlikimui tiriant mechaninį judėjimą bei įvertinti paklaidą įvairiems matavimo scenarijams.
7. Naudoti eksperimentinę įrangą pagrindinėms medžiagų fizinėms savybėms tirti.

Dalyko turinys

1. Kūno padėties, greičio ir pagreičio aprašymas.
2. Sukamojo judėjimo kinematikos pagrindai.
3. Niutono dėsniai ir jėgos.
4. Darbas ir energija.
5. Tvermės dėsniai.
6. Svyruojamasis judėjimas.
7. Skysčių mechanika
8. Šilumos sukūrimo ir perdavimo būdai
9. Faziniai virsmai
10. Kinetinė dujų teorija
11. Termodinaminis ir statistinis tyrimo metodai.
12. Procesai dujose ir mechaninis darbas.
13. Energijos, šilumos ir darbo ryšys termodinamikos dėsniuose.
14. Šiluminiai varikliai ir termodinaminiai ciklai.
15. Šiluminių vyksmų gyvojoje ir negyvojoje aplinkoje termodinamika
16. Difuzija
17. Dujų ir skysčių klampa
18. Šiluminis laidumas
19. Reiškinių realiosiose dujose aprašymas ir jų taikymai.
20. Skysčių savybės ir jų ryšys su jų mikroskopine sandara ir tarpmolekuline sąveika.
21. Kietieji ir kristaliniai kūnai.
22. Fazinės diagramos taikymas medžiagos savybių kitimo apibūdinimui.
23. Paklaidos įvertinimas matuojant vieną kartą, matuojant kelis kartus ar apskaičiuojant dydį pagal formulę.
24. Mechaniniai svyravimai ir jų matavimo metodai.
25. Kompiuterinių priemonių taikymas vertinant daugkartinių matavimų paklaidas.
26. Grafinė rezultatų analizė
27. Dujų ir skysčių klampa.
28. Skysčių paviršaus įtempimas. Kapiliariniai reiškiniai.
29. Dujų, skysčių ir kietųjų kūnų šiluminis plėtimasis. Faziniai virsmai.

Dalyko studijos valandomis

Paskaitos 45 val.
Laboratoriniai darbai 30 val.
Iš viso kontaktinio darbo val. 75 val.
Savarankiškas darbas 85 val.
Iš viso 160 val.

Studijų rezultatų vertinimas

Laboratoriniai darbai – 20 %, uždavinių sprendimas 10%; Koliokviumas - 20 %, Individualių užduočių atlikimas moodle sistemoje – 20 %, baigiamasis egzaminas - 30 % galutinio pažymio.

Literatūra

1. 2004 Kanapickas A. Molekulinė fizika ir termodinamika
2. 2020 Kanapickas A. Mechanika ir molekulinė fizika Moodle sistemoje, nuolat atnaujinamas
3. 2003 J. Butrimaitė, A. ir kiti. Fizika biomedicinos ir fizinių mokslų studentams 1 dalis https://www.ff.vu.lt/ltc/studijos/mokomosios-laboratorijos/fizikos-bendroji-mokomoji-laboratorija/laboratoriniai-darbai/literatura/39-ltc/831-fizika-i
4. 2010 A.Bogdanovičius. Fizikos pagrindai inžinerijoje. 1 dalis
5. 2010 A.Bogdanovičius. Fizikos pagrindai inžinerijoje. 2 dalis
Papildoma literatūra
1. 2010 A. Bogdanovičius. Fizikos pagrindai inžinerijoje. Technika
2. 1989 Tamašauskas A. Fizika, I Vilnius, Mokslas. Bibliotekoje daugiau 40
3. 2016 S.J.Ling, W. Moebs, J. Sany. University physics. Volume 1. https://openstax.org/details/books/university-physics-volume-1
4. 2016 S.J.Ling, W. Moebs, J. Sany. University physics. Volume 2, 1-4 chapters. https://openstax.org/details/books/university-physics-volume-2